一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法，包括下述步骤：（1）转炉冶炼：保证各元素成分进入内控要求，保证Mn/S控制在20～30之间；（2）氩站：出钢过程及氩站全程吹氩，保证吹氩效果良好，微调合金成分使合金成分达标，Ca处理，吊包温度1535～1550℃，中包钢水过热度15～30℃；（3）连铸：结晶器锥度由原2.0改为2.2；保护渣成分改进以降低熔点、提高粘度，二冷系统由气雾冷却改造为全水冷却，比水量由1.2L/kg提高到1.6L/kg；极限拉速由原2.6m/min提高至3.2m/min，至浇注完成；本发明专利技术方法生产的碳素结构钢Q235方坯，在获得好坯型、高表面质量的情况下，大大提高了生产效率，提高经济效益，此外本发明专利技术方法生产的钢产品，更有利于用作加工和焊接用途。更有利于用作加工和焊接用途。

【技术实现步骤摘要】
一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法


[0001]本专利技术涉及金属材料制造
，特别是一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法。

技术介绍

[0002]按照GB/T700标准，碳素结构钢有四个牌号，含碳量均小于0.25%，属于低碳钢，牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点。与优质碳素钢相比，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽，主要用于制作工程结构件的碳素结构钢。它一般在热轧状态下交货使用，钢中硫、磷含量较高。碳素结构钢的典型牌号是Q195、Q235，应用范围最广。
[0003]碳素结构钢的杂质和非金属夹杂物较多，冶炼要求相对较低，工艺性能好，性价比高，从而使用较为广泛，主要用于制造建筑、工程结构件和受力不大的机械零件。碳素结构钢通常轧制成钢板和各种型材(圆钢，方钢，扁钢，角钢，槽钢，工字钢，钢筋等)用于厂房，桥梁，船舶等。
[0004]各钢铁企业在生产碳素结构钢时，一般需要追求高的生产效率，以降低生产成本。本专利技术就是为了提高低碳钢的生产效率，达到极致高效目的而对碳素结构钢Q235的生产过程进行改进，Q235的主要成分为：C：≤0.20%，Mn：≤1.40%，Si：≤0.30%，P、S≤0.045%。该品种钢一般采用直上工艺，不走精炼炉，该工艺虽然冶炼要求简单，但钢中的杂质和非金属夹杂物含量较高，在浇注过程如拉速过快易发生漏钢、脱方等质量问题及生产事故，但拉速低又不满足高效化生产的要求。
[0005]为达到高效化生产的目的，在设备精度固定的情况下，只能提高拉速、进而提高生产效率；但是提速后易发生漏钢或者钢坯表面质量差（鼓肚、裂纹、凹陷等），所以需要从漏钢和钢坯表面质量着手进行创造性专利技术，同时解决这两大问题才能达到提高碳素结构钢高效化生产的目的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是要解决现有碳素结构钢Q235在生产过程中由于钢中的杂质和非金属夹杂物含量较高，在浇注过程如拉速过快易发生漏钢、脱方等质量问题及生产事故，但拉速低又不满足高效化生产的要求的问题，提供一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法。
[0007]本专利技术的一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法，包括如下步骤：（1）转炉冶炼
①ꢀ
装入废钢和铁水，铁水+废钢总装入量160～165t，保证铁水进入转炉前的S≤0.030%，铁水温度≥1250℃；
②ꢀ
采取顶底复吹，氮氩切换，尽量保证一倒出钢，终点成分控制：C：0.06%～0.15%，P≤0.030%；转炉出钢温度1620～1650℃；
③ꢀ
采取滑板挡渣，减小出完钢后的下渣量；
④ꢀ
脱氧合金化：采用硅锰、硅铁、碳粉进行合金化，炉后脱氧加铝0.4～0.6Kg/t，合金及脱氧材料均在出钢1/3时加入，出钢4/5前加完；钢水成分进入内控要求，其中Mn：0.50～0.60%，S：0.020～0.030%，保证Mn/S控制在20～30之间；（2）氩站
①ꢀ
出钢过程及氩站全程吹氩，保证吹氩效果良好，即两块透气砖均有透气效果；吹氩时，钢水裸露面直径约为Φ200～Φ400mm；
②ꢀ
底吹氩3min后，对钢水进行测温、取样进行检测，如果成分结果未达到要求，再适当添加合金进行微调，直至满足要求；
③ꢀ
进行Ca处理，Ca处理后进行软吹氩，软吹氩时间≥3min；
④ꢀ
吊包温度按1535～1550℃控制，保证中包钢水过热度在15～30℃范围；（3）连铸
①ꢀ
对结晶器锥度进行优化设计，结晶器锥度由原2.0改为2.2；
②ꢀ
保护渣成分改进，降低熔点、提高粘度，具体保护渣调整为R2O：5
‑
12%、SiO2：21
‑
43%、CaO：18
‑
38%、Fe2O3≤8%、MgO≤9%、Al2O3≤10%、C（全）：5
‑
20%、H2O≤0.5%、熔点：1075
‑
1185℃、粘度（1300℃）：0.4
‑
1.2%、粒度≥80%；
③
二冷系统由气雾冷却改造为全水冷却，比水量由1.2L/kg提高到1.6L/kg；
④ꢀ
生产准备时，检查各流结晶器铜管，结晶器铜管使用寿命≤300炉，检查对应的配水参数，确保水条对中；浇注过程做好保护浇注，大包加盖，套长水口保护套管。
[0008]⑤ꢀ
依据中包钢水过热度设定对应拉速，极限拉速由原2.6m/min提高至3.2m/min；
⑥
浇注完成后，将红坯转运至指定堆位进行放置；待钢坯冷却后进行逐支检查，表面质量、端部切割质量以及尺寸等，合格后转运至下一道工序。
[0009]所述碳素结构钢Q235是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.17～0.20%，Si：0.18～0. 23%，Mn：0.50～0.60%，P：0.022～0.033%，S：0.020～0.030%，Cu：0.03～0.04%，Cr：0.050～0.063%， Ni：0.012～0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质，并同时满足：20≤Mn/S≤30。
[0010]采用本专利技术方法制得的碳素结构钢Q235方坯，在获得好坯型、高表面质量的情况下，大大提高了生产效率，提高经济效益。另外，经过本专利技术专利设计出来的钢产品，更有利于用作加工和焊接用途。
[0011]本专利技术是从碳素结构钢Q235生产工艺出发，解决现有碳素结构钢Q235因冶炼工艺要求简单，但钢中的杂质和非金属夹杂物含量较高，在浇注过程如拉速过快易发生漏钢、脱方等质量问题及生产事故，但拉速低又不满足高效化生产的要求的问题。
[0012]为达到高效化生产的目的，在设备精度固定的情况下，只能通过提高拉速、进而提高生产效率；但是提速后易发生漏钢或者钢坯表面质量差（鼓肚、裂纹、凹陷等），所以需要从漏钢和钢坯表面质量着手进行创造性专利技术，同时解决这两大问题才能达到提高碳素结构钢高效化生产的目的。
[0013]而同时解决这两大问题的关键点就在结晶器铜管锥度的选择和优化。
[0014]根据铸坯结晶冷却原理，结晶器锥度小，铸坯的坯壳会过早的脱离结晶器铜壁，严重降低铸坯的冷却效果，容易使铸坯出结晶器时产生鼓肚、裂纹，甚至漏钢；倒锥度过大，又
会增加拉坯阻力，加速结晶器磨损，也可能产生或拉漏事故。
[0015]发生漏钢的根本原因在于局部凝固壳过薄，承受不住钢水静压力而破裂导致的；表面缺陷也是在结晶器一次冷却中产生的，其机理一般认为是坯壳在结晶器内不均匀冷却所致。造成不均匀冷却原因，可能是结晶器水缝不均匀，也可能是结晶器锥度对冷却产生影响（经本专利技术对结晶器锥度进行调整后这一问题已经得到解决）。结晶器锥度对钢坯表面质量产生直接的影响，所以必须重视，并进行攻关，设计合理的结晶器锥度是提高拉速的前提。合理的结晶器锥度可防止漏钢、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高碳素结构钢Q235方坯连铸生产效率的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）转炉冶炼
①ꢀ
装入废钢和铁水，铁水+废钢总装入量160～165t，保证铁水进入转炉前的S≤0.030%，铁水温度≥1250℃；
②ꢀ
采取顶底复吹，氮氩切换，尽量保证一倒出钢，终点成分控制：C：0.06%～0.15%，P≤0.030%；转炉出钢温度1620～1650℃；
③ꢀ
采取滑板挡渣，减小出完钢后的下渣量；
④ꢀ
脱氧合金化：采用硅锰、硅铁、碳粉进行合金化，炉后脱氧加铝0.4～0.6Kg/t，合金及脱氧材料均在出钢1/3时加入，出钢4/5前加完；钢水成分进入内控要求，其中Mn：0.50～0.60%，S：0.020～0.030%，保证Mn/S控制在20～30之间；（2）氩站
①ꢀ
出钢过程及氩站全程吹氩，保证吹氩效果良好，即两块透气砖均有透气效果；吹氩时，钢水裸露面直径约为Φ200～Φ400mm；
②ꢀ
底吹氩3min后，对钢水进行测温、取样进行检测，如果成分结果未达到要求，再适当添加合金进行微调，直至满足要求；
③ꢀ
进行Ca处理，Ca处理后进行软吹氩，软吹氩时间≥3min；
④ꢀ
吊包温度按1535～1550℃控制，保证中包钢水过热度在15～30℃范围；（3）连铸
①ꢀ
对结晶器锥度进行优化设计，结晶器锥度由原2.0改为2.2；
②ꢀ
保护渣成分改进，降低熔点、提高粘度，具体保...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海玲，韦泽洪，崇鹏，
申请(专利权)人：宝武集团鄂城钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：